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Die Neuerfindung der naturwissenschaftlichen Ausbildung

VANCOUVER – Trotz der zunehmenden Bedeutung der Naturwissenschaften in der modernen Welt bleibt die naturwissenschaftliche Ausbildung für die meisten Menschen ein eher belangloses und untergeordnetes Thema. Das ist sowohl kurzsichtig als auch gefährlich. Letzten Endes sind doch Wissenschaft und Technologie in der modernen Wirtschaft nicht nur die primären Wachstumsmotoren, sondern spielen auch eine zunehmend zentrale Rolle in vielen Fragen des wirtschaftlichen, öffentlichen und politischen Lebens, vor allem in den Bereichen Klimawandel und Gesundheitswesen.

Natürlich wurde der Bedarf nach vermehrter und verbesserter naturwissenschaftlicher Ausbildung nicht gänzlich ignoriert. Allerdings legte man wenig Augenmerk auf die Ausbildung nach der Sekundarstufe, dem einzigen Bereich, für den Daten vorliegen, aus denen hervorgeht, wie ohne ausufernde Kosten substanzielle Verbesserungen zu erreichen sind. Außerdem ist es fraglich, ob man auf Grundschul- und Sekundarstufenniveau große Fortschritte erzielen kann, bevor man in höheren Bildungsbereichen anspruchsvollere Standards in der wissenschaftlichen Ausbildung etabliert hat.

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Bisher war man der Meinung, dass es mit der naturwissenschaftlichen Ausbildung nach der Sekundarstufe wenig Probleme gäbe. Es werden etwa gleich viele Naturwissenschaftler und Techniker wie früher ausgebildet oder sogar etwas mehr und die Tatsache, dass nur wenige Studierende aus anderen Disziplinen ihre vorgeschriebenen naturwissenschaftlichen Vorlesungen als angenehm oder nützlich empfinden, wird als in der Natur der Sache liegend empfunden.

Dennoch hat sich in den letzten 20 Jahren die Forschung zum Thema naturwissenschaftliche Ausbildung auf universitärer Ebene etabliert, mit der sich Wissenschaftler aus den jeweiligen Fachbereichen beschäftigen. Die Ergebnisse dieser Forschungen sowie die dramatisch verbesserten Lernerfolge und das gesteigerte Interesse aufgrund fächerübergreifender Unterrichtsexperimente zeigen, dass es immense Chancen gibt, die naturwissenschaftliche Ausbildung an den Universitäten zu verbessern.

Die Umsetzung dieser Chancen erfordert allerdings einen anderen pädagogischen Ansatz, der nämlich naturwissenschaftliche Ausbildung als eigene Wissenschaftsdisziplin mit rigorosen Standards für didaktische Effektivität anerkennt. Darüber hinaus ist es notwendig, mit der althergebrachten und weit verbreiteten Annahme aufzuräumen, wonach naturwissenschaftliches Verständnis einfach das Erlernen eines vorgegebenen Katalogs von Fakten und den dazugehörigen Rezepten zur Problemlösung darstellt und dass die Beherrschung dieser Fakten die einzig nötige Qualifikation für einen Lehrer in den Naturwissenschaften sei.

Die Forschung im Bereich naturwissenschaftlicher Ausbildung zeigt deutlich, dass echtes wissenschaftliches Verständnis, welches sich in der Art und Weise der Umsetzung in der Praxis zeigt, nicht nur mit der Aufnahme von Information zu tun hat. Es geht vielmehr darum, eine Denkart zu entwickeln, in der sich eine bestimmte Sichtweise dessen widerspiegelt, wie „Wissen“ aufgebaut wird, wo seine Grenzen liegen, wie die Natur damit beschrieben wird und wie man dieses Wissen in verschiedenen Kontexten nutzbringend einsetzt. Eine derartige Denkart zu entwickeln, unterscheidet sich grundlegend vom reinen Erlernen von Fakten und erfordert auch anders gelagerte didaktische Fähigkeiten.

In vielerlei Hinsicht ist die naturwissenschaftliche Ausbildung von heute mit der Medizin um die Mitte des 18. Jahrhunderts vergleichbar, als neue wissenschaftliche Erkenntnisse auf althergebrachte Meinungen und damals durchaus angesehene medizinische Praktiken trafen. So wurde der Aderlass beispielsweise über tausende Jahre angewandt, ohne dass man je über detaillierte Theorien zu seiner Wirkungsweise verfügt hätte. Und es gab tatsächlich überzeugende Beweise, dass Aderlass funktionierte: die meisten Menschen erholten sich nach der Behandlung von ihrer Krankheit, so wie viele Studierende (obwohl ein geringerer Prozentsatz) auch in unseren traditionellen, auf Vorlesungen beruhenden naturwissenschaftlichen Studien vorankommen und später Naturwissenschaftler werden.

Im Laufe mehrerer Jahrzehnte allerdings setzte ein gewaltiger Wandel im Denken der Menschen über medizinische Verfahren ein. Strenge wissenschaftliche Standards wurden etabliert, es entwickelte sich ein besseres Verständnis über die Komplexität des menschlichen Körpers und für den Nachweis der Wirkung einer Behandlung wurden anspruchsvollere Standards eingeführt. Die Tatsache, dass manche Menschen den Aderlass überlebten, reichte als Beweis seiner Wirksamkeit nicht mehr aus.

Obwohl dieser Wandel zu viel wirksameren medizinischen Behandlungen führte, wurde er von den Menschen jedoch nicht so rasch oder gar selbstverständlich angenommen. Sogar heute lehnen manche Menschen die medizinische Wissenschaft zugunsten irgendwelcher Hausmittel ab, die ihnen lediglich von Nachbarn oder Verwandten empfohlen wurden.

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Es gibt wenig Grund zur Annahme, dass ein verstärkt wissenschaftlicher Ansatz in der naturwissenschaftlichen Ausbildung schneller und leichter angenommen werden würde. Die Entwicklung in diese Richtung hat aber bereits eingesetzt und an ihrem Ende steht die Hoffnung, dass sich im Bildungsbereich auch so etwas wie der Übergang vom Aderlass hin zu Impfstoffen und Antibiotika vollzieht. Mit fortgesetzter Forschung und der effizienten Umsetzung neuer Erkenntnisse über naturwissenschaftliche Ausbildung wird es möglich, allen Studierenden eine sinnvollere Art des Lernens in den Naturwissenschaften zu vermitteln.

Den Studierenden ein tieferes Verständnis für die Welt um sie herum zu vermitteln ist von Natur aus lohnend. Es ermöglicht ihnen klügere Entscheidungen in wichtigen wirtschaftlichen, politischen und sozialen Fragen sowie auch ein Leben als kreativere und effizientere Arbeitskräfte.